Question

有四份不同质量的铁粉样品①②③④，甲、乙、丙、丁四位同学各取一份样品分别与含有400 mL 2 mol·L^-1的稀硝酸反应，反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO（假设反应后溶液依旧为400 mL）。据此完成下列问题：

    （1）甲取样品①，反应后的溶液中铁只以Fe³⁺的形式存在，则该反应的离子方程式为______________。

    （2）乙取样品②，反应后的溶液中铁只以Fe²⁺的形式存在，则样品②的质量为_______g。

    （3）丙取样品③，反应后的溶液中既含有Fe³⁺，又含有Fe²⁺，则c(Fe³⁺)+c(Fe²⁺)的取值范围是________________。

    （4）丙取样品④，将其慢慢加入到稀硝酸中，并不断搅拌，反应过程中溶液里Fe³⁺、Fe²⁺、N三种离子中的一种离子的物质的量的变化曲线如图4-13所示，则该曲线表示的是____物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外离子的物质的量的变化曲线。

                                                             图4-13

   

Answer 1

解析：（3）Fe+4H⁺+====Fe³⁺+NO↑+2H₂O;3Fe+8H⁺+2====3Fe²⁺+2NO↑+4H₂O;0.8 mol硝酸反应完，假设极限得c(Fe³⁺)=0.5 mol·L^-1，c(Fe²⁺)=0.75 mol·L^-1，所以0.5 mol·L^-1＜c(Fe³⁺)+c(Fe²⁺)＜0.75 mol·L^-1。

    （4）图中曲线物质的量先减少后不变，肯定是，则c(Fe³⁺)是先增大，后减少；减少的同时c(Fe²⁺)开始增大，横坐标0—0.2段发生的是

    Fe+4H⁺+====Fe³⁺+NO↑+2H₂O,0.2—0.3段发生的是2Fe³⁺+Fe====3Fe²⁺

    答案：(1)Fe+4H⁺+====Fe³⁺+NO+2H₂O

     (2)16.8  (3)0.5 mol·L^-1＜c(Fe³⁺)＋c(Fe²⁺)＜0.75 mol·L^-1  （4）

                                                            图4-14